KR20220126887A - 시편 테스트 시스템 - Google Patents

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KR20220126887A
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김종헌
서보휘
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국방과학연구소
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    • G01M7/08Shock-testing
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    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
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Abstract

일 실시 예에 따른 시편 테스트 시스템은, 발사체에 압력을 가해 발사시키는 가스건 어셈블리; 상기 발사체의 발사 방향을 전방이라고 할 때, 상기 가스건 어셈블리의 전방에 배치되고, 상기 가스건 어셈블리에 의하여 발사된 상기 발사체가 제 1 시편을 관통하는 위치에서 상기 제 1 시편을 지지하는 시편 고정 장치; 상기 발사체의 발사 방향을 전방이라고 할 때, 상기 가스건 어셈블리의 전방에 배치되고, 상기 가스건 어셈블리에 의하여 발사된 상기 발사체가 충돌하여 발생하는 충격을 제 2 시편에 전달하는 램 시뮬레이터; 및 상기 시편의 파편 또는 상기 램 시뮬레이터에 수용된 유체의 비산을 막는 쉴드 어셈블리를 포함하고, 상기 시편 고정 장치 또는 상기 램 시뮬레이터는 상기 발사체가 진행하는 경로 상에 선택적으로 배치될 수 있다.

Description

시편 테스트 시스템{SPECIMEN TEST SYSTEM}
아래의 설명은 시편 테스트 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 항공기 연료탱크의 수압램 시험은 야외 시험장에서 수행하는 기체에 대한 발사체 실사격 관통시험이며, 이러한 대규모 시험은 개발이 끝난 항공기에 대한 입증시험으로 많은 비용과 시간, 인력을 필요로 한다. 그에 따라, 여러가지 시험조건 수행 및 결과분석에 의한 전체적인 전투손상과 구조생존성 평가가 사실상 불가능한 상황이다. 따라서, 항공기 연료탱크 구조물의 수압램 손상 및 생존성 평가를 위한 요소 및 구성품 수준의 시편 시험을 하나의 시험장비에서 효과적으로 수행할 수 있는 환경을 제공하는 것이 요구된다.
미국등록특허 4,828,206호(등록일 1989년 05월 09일)에는 수압램 실험 장치에 관하여 개시되어 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예의 목적은 시편에 대한 두 종류의 손상 테스트를 하나의 장치에서 수행할 수 있는 시편 테스트 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 시편 테스트 시스템은, 발사체에 압력을 가해 발사시키는 가스건 어셈블리; 상기 발사체의 발사 방향을 전방이라고 할 때, 상기 가스건 어셈블리의 전방에 배치되고, 상기 가스건 어셈블리에 의하여 발사된 상기 발사체가 제 1 시편을 관통하는 위치에서 상기 제 1 시편을 지지하는 시편 고정 장치; 상기 발사체의 발사 방향을 전방이라고 할 때, 상기 가스건 어셈블리의 전방에 배치되고, 상기 가스건 어셈블리에 의하여 발사된 상기 발사체가 충돌하여 발생하는 충격을 제 2 시편에 전달하는 램 시뮬레이터; 및 상기 시편의 파편 또는 상기 램 시뮬레이터에 수용된 유체의 비산을 막는 쉴드 어셈블리를 포함하고, 상기 시편 고정 장치 또는 상기 램 시뮬레이터는 상기 발사체가 진행하는 경로 상에 선택적으로 배치될 수 있다.
상기 시편 테스트 시스템은, (i) 상기 발사체가 진행하는 경로 상에 상기 시편 고정 장치가 배치될 경우, 상기 제 1 시편을 관통하는 실험을 수행하고, (ii) 상기 발사체가 진행하는 경로 상에 상기 램 시뮬레이터가 배치될 경우, 상기 제 2 시편에 전달되는 충격의 영향을 측정하기 위한 실험을 수행할 수 있다.
상기 가스건 어셈블리는, 제 1 발사체를 발사하여 상기 제 1 발사체가 상기 제 1 시편을 관통하게 하는 제 1 가스건; 제 2 발사체를 발사하여 상기 제 2 발사체를 상기 램 시뮬레이터에 충돌시켜 충격을 발생시키는 제 2 가스건; 상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건을 거치하는 가스건 거치대; 및 상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건의 내부 압력을 각각 제어하는 압력 제어 장치를 포함할 수 있다.
상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건의 직경은 서로 다를 수 있다.
상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건은 상기 가스건 거치대에 각각 장착 또는 해제 가능할 수 있다.
상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건의 이격된 거리를 조절할 수 있다.
상기 가스건 거치대는, 상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건을 발사 가능한 높이에 거치하는 거치대 바디; 상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건이 슬라이딩함으로써 상기 가스건 거치대로부터 해제되거나 상기 가스건 거치대에 장착되도록 하는 슬라이딩부; 및 상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건이 발사될 때 상기 거치대 바디로부터 이탈하지 않도록 반동을 완충하는 반동 완충부를 포함할 수 있다.
상기 쉴드 어셈블리는, 터널 형상의 쉴드 바디; 상기 시편 고정 장치 또는 상기 램 시뮬레이터에 체결되는 고정 부재; 상기 유체가 이동하는 배수로; 및 상기 쉴드 바디의 양 측에 투명한 재료로 형성되는 윈도우를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 시편 테스트 시스템은, 각각 장착 및 해제 가능하고 직경이 다른 제 1 가스건 및 제 2 가스건을 포함하고, 발사체에 압력을 가해 발사시키는 가스건 어셈블리; 상기 발사체의 발사 방향을 전방이라고 할 때, 상기 가스건 어셈블리의 전방에 배치되고, 상기 제 1 가스건에 의하여 발사된 제 1 발사체가 제 1 시편을 관통하는 위치에서 상기 제 1 시편을 지지하는 시편 고정 장치; 및 상기 발사체의 발사 방향을 전방이라고 할 때, 상기 가스건 어셈블리의 전방에 배치되고, 상기 제 2 가스건에 의하여 발사된 제 2 발사체가 충돌하여 발생하는 충격을 제 2 시편에 전달하는 램 시뮬레이터를 포함하고, 상기 제 1 가스건 및 상기 시편 고정 장치가 일렬로 배열되거나, 상기 제 2 가스건 및 상기 램 시뮬레이터가 일렬로 배열될 수 있다.
상기 시편 고정 장치는, 상기 제 1 가스건으로부터 발사된 제 1 발사체를 관통시키는 제 1 스토퍼; 상기 제 1 스토퍼의 전방에 배치되고, 상기 제 1 시편이 장착되는 시편 지지대; 및 상기 시편 지지대의 전방에 배치되고, 상기 시편을 관통한 제 1 발사체가 충돌하여 멈추는 제 2 스토퍼를 포함할 수 있다.
상기 램 시뮬레이터는, 실린더; 상기 실린더의 일단에 배치되고 상기 제 2 가스건으로부터 발사된 제 2 발사체가 충돌하는 플레이트; 상기 플레이트 및 상기 실린더 사이에 접하여 배치되고 상기 제 2 발사체가 상기 플레이트에 충돌할 때 상기 제 2 발사체의 진입 방향으로 이동하는 슬립 조인트; 상기 실린더의 내부로 유체가 주입되는 주입구; 상기 실린더의 상단에 배치되는 밸브; 및 상기 플레이트가 배치되지 않은 상기 실린더의 타단에 배치되고 상기 시편을 고정하는 시편 고정판을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 시편 테스트 시스템은, 각각 장착 및 해제 가능하고 직경이 다른 두 개의 가스건을 포함하고, 발사체에 압력을 가해 발사시키는 가스건 어셈블리; 상기 발사체의 발사 방향을 전방이라고 할 때, 상기 가스건 어셈블리의 전방에 배치되고, 제 1 시편을 지지하고, 상기 가스건 어셈블리에 대하여 상대적인 이동 가능한 시편 고정 장치; 상기 발사체의 발사 방향을 전방이라고 할 때, 상기 가스건 어셈블리의 전방에 배치되고, 상기 가스건 어셈블리에 의하여 발사된 상기 발사체가 충돌하여 발생하는 충격을 제 2 시편에 전달하고, 상기 가스건 어셈블리에 대하여 상대적인 이동 가능한 램 시뮬레이터; 및 이동 경로에 배치되는 레일을 포함할 수 있다.
상기 레일은, 상기 시편 고정 장치 및 상기 램 시뮬레이터가 상기 가스건 어셈블리의 길이 방향에 대하여 수직하게 이동하도록 가이드하는 한 쌍의 제 1 레인을 포함할 수 있다.
상기 시편 테스트 시스템은, 상기 시편의 파편 또는 상기 램 시뮬레이터에 수용된 유체의 비산을 막고, 상기 가스건 어셈블리에 대하여 상대적인 이동 가능한 쉴드 어셈블리를 더 포함하고 상기 레일은, 상기 쉴드 어셈블리가 상기 가스건 어셈블리의 길이 방향에 평행하게 이동하도록 가이드 하는 한 쌍의 제 2 레인을 더 포함할 수 있다.
상기 시편 테스트 시스템은, 상기 가스건 어셈블리로부터 분출된 가스가 발산하는 것을 방지하고, 상기 가스건 어셈블리에 대하여 상대적인 이동 가능한 익스텐션 탱크를 더 포함하고, 상기 레일은, 상기 익스텐션 탱크가 상기 가스건 어셈블리의 길이 방향에 대하여 수직하게 이동하도록 가이드하는 한 쌍의 제 3 레인을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예의 시편 테스트 시스템은 시편에 대한 두 종류의 손상 테스트를 하나의 시스템 내에서 수행할 수 있다.
일 실시 예의 시편 테스트 시스템은 하나의 시스템 내에서 다양한 발사체의 종류, 발사 속도, 시편 형상 및 재질과 같은 다양한 변수를 제어할 수 있고, 고압 가스에 대한 안전 설비를 복수 개로 형성하지 않아도 되므로 효율적인 공간 활용이 가능하다.
도 1은 일 실시 예에 따른 시편 테스트 시스템의 평면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 가스건 어셈블리의 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 시편 고정 장치의 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 램 시뮬레이터의 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 쉴드 어셈블리의 사시도이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 시편 테스트 시스템의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 시편 테스트 시스템(1)의 구성 요소은 각각 이동하여 상대적 위치를 달리할 수 있으므로, 두 종류의 가스건을 이용한 시편에 대한 실험을 하나의 시스템 내에서 수행할 수 있다. 예를 들어, 시편 테스트 시스템(1)에 따르면, 항공기 연료 탱크의 전투 손상을 두 가지 종류로 구현하고 평가할 수 있다. 두 종류의 가스건 중 어느 하나의 가스건으로부터 발사되는 발사체가 진행하는 경로 상에 시편 고정 장치(12) 또는 램 시뮬레이터(13)를 선택적으로 배치할 수 있다. 예를 들어, 어느 하나의 가스건으로부터 발사된 발사체가 시편 고정 장치(12)에 고정된 시편을 관통하도록 하는 실험을 하기 위해서, 해당 가스건과 시편 고정 장치(12)가 일렬로 배열되도록 할 수 있고, 다른 하나의 가스건으로부터 발사된 발사체가 램 시뮬레이터(13)에 충돌하도록 하기 위해서 해당 가스건과 램 시뮬레이터(13)가 일렬로 배열되도록 할 수 있다. 즉, 시편 테스트 시스템(1)을 이용하면, (i) 발사체가 진행하는 경로 상에 시편 고정 장치(12)가 배치될 경우, 제 1 시편을 관통하는 실험을 수행하고, (ii) 발사체가 진행하는 경로 상에 램 시뮬레이터(13)가 배치될 경우, 제 2 시편에 전달되는 충격의 영향을 측정하기 위한 실험을 수행할 수 있다. 예를 들어, (i) 실험의 경우, 유체가 포함된 연료탱크의 시편에 발사체가 관통할 때 발생하는 수압램 압력에 의한 손상, (ii) 실험의 경우, 수압램 현상에 의해 연료탱크의 구성요소인 체결부의 T-Joint 시편에 발생하는 손상을 모사할 수 있다. 한편, 이와 같은 구성 요소의 상대적 이동은 이동 경로에 배치되는 레일(16) 위에서 각 요소들이 슬라이딩 함으로써 가능할 수 있다. 예를 들어, 시편 테스트 시스템(1)은, 가스건 어셈블리(11), 시편 고정 장치(12), 램 시뮬레이터(13), 쉴드 어셈블리(14), 익스텐션 탱크(15) 및 레일(16)을 포함할 수 있다.
익스텐션 탱크(15)를 이용하면, 가스건 어셈블리(11)로부터 발사된 발사체가 시편 고정 장치(12) 또는 램 시뮬레이터(13)까지 이동하는 과정에서 가스가 분출되는 공간을 확보할 수 있다.
레일(16)은 시편 테스트 시스템(1)의 구성 요소의 이동 경로에 배치될 수 있다. 예를 들어, 레일(16)은, 제 1 레인(161), 제 2 레인(162) 및 제 3 레인(163)을 포함할 수 있다.
제 1 레인(161)은 한 쌍으로 형성되고, 시편 고정 장치(12) 및 램 시뮬레이터(13)가 가스건 어셈블리(11)의 길이 방향에 대하여 수직하게 이동하도록 가이드할 수 있다.
제 2 레인(162)은 한 쌍으로 형성되고, 쉴드 어셈블리(14)가 가스건 어셈블리(11)의 길이 방향에 평행하게 이동하도록 가이드할 수 있다.
제 3 레인(163)은 한 쌍으로 형성되고, 익스텐션 탱크(15)가 가스건 어셈블리(11)의 길이 방향에 대하여 수직하게 이동하도록 가이드할 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 가스건 어셈블리의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 가스건 어셈블리(11)는, 발사체에 압력을 가해 발사체를 발사시킬 수 있다. 예를 들어, 가스건 어셈블리(11)는, 제 1 가스건(111), 제 2 가스건(112), 가스건 거치대(113) 및 압력 제어 장치(114)를 포함할 수 있다.
제 1 가스건(111)은, 발사체를 발사하여 제 1 시편을 관통하게 할 수 있다. 예를 들어, 제 1 가스건(111)은 제 1 가스건 바디(1111), 제 1 가스건 장전부(1112) 및 제 1 브리치(breech)(1113)를 포함할 수 있다.
제 1 가스건 바디(1111)는 발사체가 추진되는 방향을 가이드할 수 있다.
제 1 가스건 장전부(1112)에는 발사체가 장전될 수 있다.
제 1 브리치(1113)는 전진하면서 발사체를 제 1 가스건 장전부(1112)에 장전시킬 수 있다.
제 2 가스건(112)은, 발사체를 발사하여 램 시뮬레이터(13)에 충돌시켜 충격을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 제 1 가스건(111) 및 제 2 가스건(112)의 직경은 발사체의 종류에 따라서 서로 다를 수 있다. 제 1 가스건(111)은, 25mm 가스건일 수 있고, 제 2 가스건은 120mm 가스건일 수 있다. 예를 들어, 제 2 가스건(112)은, 제 2 가스건 바디(1121), 제 2 가스건 장전부(1122) 및 제 2 브리치(1123)를 포함할 수 있다. 여기서 제 2 가스건 바디(1121), 제 2 가스건 장전부(1122) 및 제 2 브리치(1123)가 수행하는 기능은 제 1 가스건 바디(1111), 제 1 가스건 장전부(1112) 및 제 1 브리치(breech)(1113)가 수행하는 기능에 대응할 수 있다.
가스건 거치대(113)는, 제 1 가스건(111) 및 제 2 가스건(112)을 거치할 수 있다. 제 1 가스건(111) 및 제 2 가스건(112)은 가스건 거치대(113)에 각각 장착 또는 해제 가능할 수 있다. 예를 들어, 가스건 거치대(113)는, 거치대 바디(1131), 슬라이딩부(1132) 및 반동 완충부(1133)를 포함할 수 있다.
거치대 바디(1131)는, 제 1 가스건(111) 및 제 2 가스건(112)을 발사 가능한 높이에 거치할 수 있다.
슬라이딩부(1132)는, 제 1 가스건(111) 및 제 2 가스건(112)이 슬라이딩함으로써 가스건 거치대(113)로부터 해제되거나 가스건 거치대(113)에 장착되도록 할 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 제 1 가스건(111) 및 제 2 가스건(112)의 이격된 거리를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제 1 가스건(111) 또는 제 2 가스건(112) 중 어느 하나를 슬라이딩하여 제 1 가스건(111) 및 제 2 가스건(112)의 상대적 거리를 조절할 수 있다.
반동 완충부(1133)는, 제 1 가스건(111) 및 제 2 가스건(112)이 발사될 때 거치대 바디(1131)로부터 이탈하지 않도록 반동을 완충할 수 있다. 예를 들어, 반동 완충부(1133)는 제 1 가스건(111) 및 제 2 가스건(112)이 결발될 때 발생하는 격발을 흡수할 수 있다.
압력 제어 장치(114)는, 제 1 가스건(111) 및 제 2 가스건(112)의 내부 압력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 압력 제어 장치(114)는 실험 조건에 따라서 미리 설정된 압력이 제 1 가스건(111) 및 제 2 가스건(112)의 내부에 형성되도록 원격으로 제어될 수 있다.
이하, 구성 요소의 상대적 위치를 전방과 후방으로 정의할 때, 발사체의 발사 방향을 전방이라고 한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 시편 고정 장치의 사시도이다.
도 3을 참조하면, 시편 고정 장치(12)는, 가스건 어셈블리(11)의 전방에 배치되고, 가스건 어셈블리(11)에 의하여 발사된 발사체가 제 1 시편을 관통하는 위치에서 제 1 시편을 지지할 수 있다. 예를 들어, 시편 고정 장치(12)는, 제 1 스토펴(121), 시편 지지대(122), 제 2 스토퍼(123), 테이블(124) 및 고정 장치 이동 수단(125)을 포함할 수 있다.
제 1 스토퍼(121)는 제 1 가스건(111)으로부터 발사된 발사체를 관통시킬 수 있다. 예를 들어, 제 1 스토퍼(121)에는 발사체 또는 발사체의 일부 구성을 관통시킬 수 있는 구멍이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 스토퍼(121)는 사보 스토퍼(sabot stopper)일 수 있다.
시편 지지대(122)는, 제 1 스토퍼(121)의 전방에 배치되고, 제 1 시편이 장착될 수 있다. 예를 들어 시편 지지대(122)는 제 1 시편의 형상에 따라서 간편하게 제 1 시편을 장착하거나 교체할 수 있다.
제 2 스토퍼(123)는, 시편 지지대(122)의 전방에 배치되고, 제 1 시편을 관통한 발사체가 충돌하여 멈추게 할 수 있다.
테이블(124)에는, 제 1 스토퍼(121), 시편 지지대(122) 및 제 2 스토퍼(123)가 배치될 수 있고, 발사체의 충돌 및 제 1 시편의 파손에 의한 충격을 흡수할 수 있다.
고정 장치 이동 수단(125)은 제 1 레인(161)을 따라서 슬라이딩함으로써, 시편 고정 장치(12)가 가스 어셈블리(11)의 전방에 배치되도록 하거나 가스 어셈블리(11)와 일렬로 배열되지 않도록 이동시킬 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 램 시뮬레이터의 사시도이다.
도 4를 참조하면, 램 시뮬레이터(13)는, 가스건 어셈블리(11)의 전방에 배치되고, 가스건 어셈블리(11)에 의하여 발사된 상기 발사체가 충돌하여 발생하는 충격을 제 2 시편에 전달할 수 있다. 예를 들어, 120 mm 가스건에서 격발된 발사체가 플레이트(131)에 충돌하여 생긴 수압램 압력을 T-Joint 체결부인 제 2 시편에 전달하여 발생하는 손상 크기와 경향을 분석할 수 있다. 예를 들어, 램 시뮬레이터(13)는, 실린더(133), 플레이트(131), 슬립 조인트(132), 주입구(136), 밸브(134), 시편 고정판(135) 및 램 시뮬레이터 이동 수단(138)을 포함할 수 있다.
실린더(133)는 내부에 유체가 수용되어, 실린더(133)의 일측에서 발생한 충격을 유체를 통해 타측으로 전달할 수 있다.
플레이트(131)는 실린더(133)의 일단에 배치되고 제 2 가스건(112)으로부터 발사된 발사체가 충돌할 수 있다.
슬립 조인트(132)는 플레이트(131) 및 실린더(133) 사이에 접하여 배치되고 발사체가 플레이트(131)에 충돌할 때 발사체의 진입 방향으로 이동할 수 있다. 슬립 조인트(132)는, 충돌에 의한 진동 및 기타 요인들에 의한 외란을 최대한 제거하거나 지연시키는 역할을 하므로, 수압 랩 압력과 충격에 의한 압력을 구분하는데 도움을 줄 수 있다. 예를 들어, 슬립 조인트(132)는, 플레이트(131) 및 실린더(133) 사이를 기밀하게 형성하여 유체가 유동하지 못하도록 밀폐할 수 있다.
주입구(136)를 통하여, 실린더(133)의 내부로 유체가 주입될 수 있다.
밸브(134)는 실린더(133)의 상단에 배치될 수 있다. 유체는 실린더(133) 내부를 가득 채우고 밸브(134)를 통해 흘러나올 때까지 주입될 수 있다.
시편 고정판(135)은 플레이트(131)가 배치되지 않은 실린더(133)의 타단에 배치되고 제 2 시편을 고정할 수 있다. 예를 들어, 제 2 시편은 연료 탱크 체결부를 모사한 T-Joint 시편일 수 있다. 시편 고정판(135)은 제 2 시편을 고정시키고 유체 및 파손된 시편 분출을 위한 창을 구비할 수 있으며 다이어 프램으로 막혀 있을 수 있다. 여기서 다이어 프램은 램 시뮬레이터(13)에서 시험 전 유체가 누출되지 못하도록 막는 역할을 할 수 있으며, 발사체가 충돌하는 순간 하중을 전달하지 않고 찢어질 수 있다.
램 시뮬레이터 이동 수단(138)은 제 1 레인(161)을 따라서 슬라이딩함으로써, 램 시뮬레이터(13)가 가스 어셈블리(11)의 전방에 배치되도록 하거나 가스 어셈블리(11)와 일렬로 배열되지 않도록 이동시킬 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 쉴드 어셈블리의 사시도이다.
도 5를 참조하면, 쉴드 어셈블리(14)는, 시편의 파편 또는 램 시뮬레이터(13)에 수용된 유체의 비산을 막을 수 있다. 예를 들어, 쉴드 어셈블리(14)는, 쉴드 바디(141), 고정 부재(142), 배수로(143), 윈도우(144), 점검창(145) 및 쉴드 어셈블리 이동 수단(146)을 포함할 수 있다.
쉴드 바디(141)는 터널 형상으로 형성될 수 있고, 쉴드 바디(141)의 내부에서 비산하는 시편이나 유체를 막을 수 있다.
고정 부재(142)는 시편 고정 장치(12) 또는 램 시뮬레이터(13)에 체결될 수 있다.
배수로(143)를 통하여 램 시뮬레이터(13)에서 비산된 유체가 이동할 수 있다.
윈도우(144)는 쉴드 바디(141)의 양 측에 투명한 재료로 형성될 수 있다. 윈도우(144)를 통하여, 쉴드 어셈블리(14)의 외부에 설치된 고속카메라와 조명을 통해 시험 장면을 촬영할 수 있다.
점검창(145)을 통하여, 제 1 시편, 제 2 시편 및 램 시뮬레이터(13)에 설치하는 센서 와이어가 외부로 빠져나와 데이터 획득장치까지 연결될 수 있다.
쉴드 어셈블리 이동 수단(146)은 제 2 레인(162)을 따라서 슬라이딩함으로써, 쉴드 바디(141)가 가스 어셈블리(11)의 전방에 배치된 시편 고정 장치(12) 또는 램 시뮬레이터(13)를 커버하도록 이동시킬 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (15)

  1. 발사체에 압력을 가해 발사시키는 가스건 어셈블리;
    상기 발사체의 발사 방향을 전방이라고 할 때, 상기 가스건 어셈블리의 전방에 배치되고, 상기 가스건 어셈블리에 의하여 발사된 상기 발사체가 제 1 시편을 관통하는 위치에서 상기 제 1 시편을 지지하는 시편 고정 장치;
    상기 발사체의 발사 방향을 전방이라고 할 때, 상기 가스건 어셈블리의 전방에 배치되고, 상기 가스건 어셈블리에 의하여 발사된 상기 발사체가 충돌하여 발생하는 충격을 제 2 시편에 전달하는 램 시뮬레이터; 및
    상기 시편의 파편 또는 상기 램 시뮬레이터에 수용된 유체의 비산을 막는 쉴드 어셈블리를 포함하고,
    상기 시편 고정 장치 또는 상기 램 시뮬레이터는 상기 발사체가 진행하는 경로 상에 선택적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 시편 테스트 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    (i) 상기 발사체가 진행하는 경로 상에 상기 시편 고정 장치가 배치될 경우, 상기 제 1 시편을 관통하는 실험을 수행하고, (ii) 상기 발사체가 진행하는 경로 상에 상기 램 시뮬레이터가 배치될 경우, 상기 제 2 시편에 전달되는 충격의 영향을 측정하기 위한 실험을 수행하는 것을 특징으로 하는 시편 테스트 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서
    상기 가스건 어셈블리는,
    제 1 발사체를 발사하여 상기 제 1 발사체가 상기 제 1 시편을 관통하게 하는 제 1 가스건;
    제 2 발사체를 발사하여 상기 제 2 발사체를 상기 램 시뮬레이터에 충돌시켜 충격을 발생시키는 제 2 가스건;
    상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건을 거치하는 가스건 거치대; 및
    상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건의 내부 압력을 각각 제어하는 압력 제어 장치를 포함하는 시편 테스트 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건의 직경은 서로 다른 것을 특징으로 하는 시편 테스트 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건은 상기 가스건 거치대에 각각 장착 또는 해제 가능한 것을 특징으로 하는 시편 테스트 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건의 이격된 거리를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 시편 테스트 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 가스건 거치대는,
    상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건을 발사 가능한 높이에 거치하는 거치대 바디;
    상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건이 슬라이딩함으로써 상기 가스건 거치대로부터 해제되거나 상기 가스건 거치대에 장착되도록 하는 슬라이딩부; 및
    상기 제 1 가스건 및 상기 제 2 가스건이 발사될 때 상기 거치대 바디로부터 이탈하지 않도록 반동을 완충하는 반동 완충부를 포함하는 시편 테스트 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 쉴드 어셈블리는,
    터널 형상의 쉴드 바디;
    상기 시편 고정 장치 또는 상기 램 시뮬레이터에 체결되는 고정 부재;
    상기 유체가 이동하는 배수로; 및
    상기 쉴드 바디의 양 측에 투명한 재료로 형성되는 윈도우를 포함하는 시편 테스트 시스템.
  9. 각각 장착 및 해제 가능하고 직경이 다른 제 1 가스건 및 제 2 가스건을 포함하고, 발사체에 압력을 가해 발사시키는 가스건 어셈블리;
    상기 발사체의 발사 방향을 전방이라고 할 때, 상기 가스건 어셈블리의 전방에 배치되고, 상기 제 1 가스건에 의하여 발사된 제 1 발사체가 제 1 시편을 관통하는 위치에서 상기 제 1 시편을 지지하는 시편 고정 장치; 및
    상기 발사체의 발사 방향을 전방이라고 할 때, 상기 가스건 어셈블리의 전방에 배치되고, 상기 제 2 가스건에 의하여 발사된 제 2 발사체가 충돌하여 발생하는 충격을 제 2 시편에 전달하는 램 시뮬레이터를 포함하고,
    상기 제 1 가스건 및 상기 시편 고정 장치가 일렬로 배열되거나, 상기 제 2 가스건 및 상기 램 시뮬레이터가 일렬로 배열되는 것을 특징으로 하는 시편 테스트 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 시편 고정 장치는,
    상기 제 1 가스건으로부터 발사된 제 1 발사체를 관통시키는 제 1 스토퍼;
    상기 제 1 스토퍼의 전방에 배치되고, 상기 제 1 시편이 장착되는 시편 지지대; 및
    상기 시편 지지대의 전방에 배치되고, 상기 제 1 시편을 관통한 제 1 발사체가 충돌하여 멈추는 제 2 스토퍼를 포함하는 시편 테스트 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 램 시뮬레이터는,
    실린더;
    상기 실린더의 일단에 배치되고 상기 제 2 가스건으로부터 발사된 제 2 발사체가 충돌하는 플레이트;
    상기 플레이트 및 상기 실린더 사이에 접하여 배치되고 상기 제 2 발사체가 상기 플레이트에 충돌할 때 상기 제 2 발사체의 진입 방향으로 이동하는 슬립 조인트;
    상기 실린더의 내부로 유체가 주입되는 주입구;
    상기 실린더의 상단에 배치되는 밸브; 및
    상기 플레이트가 배치되지 않은 상기 실린더의 타단에 배치되고 상기 제 2 시편을 고정하는 시편 고정판을 포함하는 시편 테스트 시스템.
  12. 각각 장착 및 해제 가능하고 직경이 다른 두 개의 가스건을 포함하고, 발사체에 압력을 가해 발사시키는 가스건 어셈블리;
    상기 발사체의 발사 방향을 전방이라고 할 때, 상기 가스건 어셈블리의 전방에 배치되고, 제 1 시편을 지지하고, 상기 가스건 어셈블리에 대하여 상대적인 이동 가능한 시편 고정 장치;
    상기 발사체의 발사 방향을 전방이라고 할 때, 상기 가스건 어셈블리의 전방에 배치되고, 상기 가스건 어셈블리에 의하여 발사된 상기 발사체가 충돌하여 발생하는 충격을 제 2 시편에 전달하고, 상기 가스건 어셈블리에 대하여 상대적인 이동 가능한 램 시뮬레이터; 및
    이동 경로에 배치되는 레일을 포함하는 시편 테스트 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 레일은,
    상기 시편 고정 장치 및 상기 램 시뮬레이터가 상기 가스건 어셈블리의 길이 방향에 대하여 수직하게 이동하도록 가이드하는 한 쌍의 제 1 레인을 포함하는 시편 테스트 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 시편의 파편 또는 상기 램 시뮬레이터에 수용된 유체의 비산을 막고, 상기 가스건 어셈블리에 대하여 상대적인 이동 가능한 쉴드 어셈블리를 더 포함하고
    상기 레일은,
    상기 쉴드 어셈블리가 상기 가스건 어셈블리의 길이 방향에 평행하게 이동하도록 가이드하는 한 쌍의 제 2 레인을 더 포함하는 시편 테스트 시스템.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 가스건 어셈블리로부터 분출된 가스가 발산하는 것을 방지하고, 상기 가스건 어셈블리에 대하여 상대적인 이동 가능한 익스텐션 탱크를 더 포함하고,
    상기 레일은,
    상기 익스텐션 탱크가 상기 가스건 어셈블리의 길이 방향에 대하여 수직하게 이동하도록 가이드하는 한 쌍의 제 3 레인을 더 포함하는 시편 테스트 시스템.
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